Сложный тип данных

О концепции, которую иногда также называют «сложным типом данных», см. составной тип данных .

Некоторые языки программирования предоставляют сложный тип данных для хранения комплексных чисел и арифметики в качестве встроенного ( примитивного ) типа данных .

Арифметика комплексных чисел

Комплексная переменная или значение обычно представляется как пара чисел с плавающей запятой . Языки, поддерживающие сложные типы данных, обычно предоставляют специальный синтаксис для построения таких значений и расширяют базовые арифметические операции («+», «-», «×», «÷») для воздействия на них . Эти операции обычно преобразуются компилятором в последовательность машинных инструкций с плавающей запятой или в вызовы библиотеки . Эти языки также могут обеспечивать поддержку других операций, таких как форматирование, проверка на равенство и т. д. Как и в математике , эти языки часто интерпретируют значение с плавающей запятой как эквивалент комплексного значения с нулевой мнимой частью.

Языковая поддержка

• Тип FORTRAN COMPLEX.
• Стандарт C99 языка программирования C включает сложные типы данных и сложные математические функции в заголовке стандартной библиотеки. <complex.h>.
• Стандартная библиотека C ++ предоставляет complex класс шаблона, а также функции комплексной математики в <complex> заголовок.
• Язык программирования Go имеет встроенные типы. complex64 (каждый компонент имеет 32-битное число с плавающей запятой) и complex128 (каждый компонент представляет собой 64-битное число с плавающей запятой).
• Основной Perl модуль Math::Complex обеспечивает поддержку комплексных чисел.
• Python предоставляет встроенные complex тип. Литералы мнимых чисел можно указать, добавив букву «j». Функции комплексной математики предоставляются в модуле стандартной библиотеки. cmath.
• Руби предоставляет Сложный класс в модуле стандартной библиотеки сложный .
• OCaml поддерживает комплексные числа с помощью модуля стандартной библиотеки. Сложный .
• Haskell поддерживает комплексные числа с помощью модуля стандартной библиотеки. Data.Complex (ранее называвшийся Сложный ).
• Mercury предоставляет комплексные числа с полной поддержкой перегрузки операторов при распределении дополнительных возможностей, используя libcomplex_numbers .
• В Java нет стандартного класса комплексных чисел, но существует ряд несовместимых свободных реализаций класса комплексных чисел:
  • Библиотека Apache Commons Math предоставляет комплексные числа для Java с помощью Сложный класс.
  • В библиотеке JScience есть комплексных чисел. Класс
  • Библиотека JAS позволяет использовать комплексные числа.
  • Netlib имеет класс комплексных чисел для Java.
  • javafastcomplex также добавляет поддержку комплексных чисел для Java.
  • jcomplexnumber — проект по реализации комплексных чисел в Java.
  • JLinAlg включает комплексные числа с произвольной точностью.
• Common Lisp : Стандарт ANSI Common Lisp поддерживает комплексные числа с плавающей запятой, рациональные числа и целые числа произвольной точности. Его основные математические функции определены для комплексных чисел, где это применимо. Например, квадратный корень из -1 является комплексным числом:

   ? (sqrt -1)
  #C(0 1)            ; the result of (sqrt -1)
  

• Схема : комплексные числа и функции (например, sin) включены в спецификацию языка. Однако их реализация не является обязательной в стандарте R5RS, тогда как в R6RS она является обязательной.
• .NET Framework предоставляет System.Numerics.Complex начиная с версии 4.0.
• Умный BASIC для iOS естественным образом поддерживает комплексные числа в нотации a + bi . Любая переменная, математическая операция или функция могут принимать в качестве аргументов как действительные, так и комплексные числа и возвращать действительные или комплексные числа в зависимости от результата. Например, квадратный корень из -4 является комплексным числом:

  PRINT SQRT(-4)
  2i
  

• Julia включает предопределенные типы как для комплексных, так и для рациональных чисел, начиная с версии 0.3.
• R обеспечивает complex основной тип данных
• Swift не имеет стандартного типа данных комплексного числа, но Swift Numerics , который поддерживается разработчиками языка, предлагает ComplexModule .